
- •Турбогенератора
- •1.1. Основные размеры и электромагнитные нагрузки
- •1.2. Проектирование обмотки статора
- •1.3. Немагнитный зазор
- •2.1. Основные размеры зубцово-пазовой зоны.
- •2.2. Расчет обмотки ротора.
- •3.1. Расчет характеристики холостого хода
- •3.2. Намагничивающая сила и ток обмотки возбуждения при номинальной нагрузке
- •3.3. Построение регулировочной характеристики.
- •3.4. Параметры и постоянные времени турбогенератора.
3.2. Намагничивающая сила и ток обмотки возбуждения при номинальной нагрузке
Н. с. возбуждения для номинальной нагрузки синхронной неявнополюсной машины определяется с помощью диаграммы Потье. Для ее построения необходима характеристика холостого хода в о. е. E0* = f(Ff*), где Eo* =Eo/U0, Ff* = Ff /Ff0. Здесь Ff0 - н. с. возбуждения, соответствующая Eo =Uн при холостом ходе. Кроме того, необходимо иметь индуктивное сопротивление Потье xp*, рассчитанное ранее по (1.33), и н. с. обмотки статора, приведенную к обмотке возбуждения, в о. е.:
|
(3.15) |
где ka и Fa определяются соответственно по формулам (2.10) и (1.30).
Порядок
построения диаграммы Потье ясен из
рис. 3.2. Вначале под углом
из
начала координат проводится в произвольном
масштабе вектор Iн*
(угол
определяется по cos
).
Из конца вектора напряжения Uн*
проводится
вектор jIн*xp*
перпендикулярно вектору номинального
тока и в масштабе напряжения. Замыкающий
вектор E*
сносится по дуге на ось ординат, а затем
по характеристике холостого хода
находится соответствующий ток возбуждения
i*fE.
К концу этого вектора нужно прибавить
вектор н.с. реакции статора kaFa*
, проведенный
под углом
+
.
Замыкающим будет искомый вектор н. с.
обмотки возбуждения на полюс при
номинальной нагрузке в о. е. i*fн
. Так как н.с. возбуждения приведена к
одному масштабу с током возбуждения,
то
|
(3.16) |
Действительная н. с. возбуждения, А
|
(3.17) |
Номинальный ток возбуждения, А
|
(3.18) |
3.3. Построение регулировочной характеристики.
Рис. 3.3. Регулировочная характеристика
Регулировочная
характеристика if*
= f
(I*)
при U*
= 1 или U
= Uн
и cos
= cos
н
строится по диаграмме Потье. Следует
помнить, что в относительных единицах
if*
= Ff*.
Две точки регулировочной характеристики
(Ff0*
, 0) и (Ffн*
, 1) известны. Для получения промежуточных
точек необходимо задаться рядом
промежуточных значений тока I*
и для каждого из них найти Ff*.
Порядок построения ясен из рис.3.2.
Примерный
вид регулировочной характеристики
турбогенератора при активно-индуктивной
нагрузке показан на рис.3.3.
На этом этапе уточняются параметры обмотки возбуждения и выбирается тип возбудителя.
Активное сопротивление обмотки возбуждения (ротора), Ом
|
(3.19) |
число катушек на полюс
|
(3.20) |
uп2, lfср и S2 по (2.15, 2.8 и табл.2.3,2.4).
Уточненное значение номинального напряжения возбуждения, В
|
(3.21) |
добавка 2..3 В учитывает падение напряжения в скользящем контакте на контактных кольцах.
Номинальная мощность возбудителя, кВт
|
(3.22) |
По таблице 3.2 выбирается подходящий возбудитель.
Тип возбудителя |
Номинальная мощность, кВт |
Номинальное напряжение, В |
Номинальный ток, А |
Максимальное напряжение, В |
Номинальный КПД,% |
ВТ-50-3000 |
50 |
150 |
333 |
220 |
88 |
ВТ-75-3000 |
75 |
230 |
325 |
300 |
82 |
ВТ-120-3000 |
120 |
230 |
520 |
350 |
90 |
ВТ-170-3000 |
170 |
230 |
740 |
450 |
90 |
ВТ-300-3000 |
300 |
400 |
750 |
650 |
91,5 |
ВТ-450-3000 |
470 |
280 |
1680 |
480 |
91,5 |
ВТ-99/47-7 |
970 |
500 |
1940 |
840 |
93,4 |
ВГТ-450-500 |
320 |
380 |
850 |
750 |
83,8 |
ВГТ-1200-420 |
326 |
170 |
1920 |
340 |
83,8 |
ВГТ-2500-500 |
1250 |
580 |
2150 |
1000 |
88,8 |
ВГТ-2700-500 |
1420 |
500 |
2840 |
900 |
89,1 |
ВГТ-5000-500 |
1600 |
540 |
2970 |
980 |
91,1 |
ВГТ-4500-500 |
2180 |
700 |
3100 |
1300 |
90,7 |
БДВ-2100-3000 |
2100 |
400 |
3100 |
740 |
90,8 |
БДВ-4000-3000УЗ |
4000 |
530 |
7640 |
1060 |
86,8 |
Таблица 3.2 Основные данные возбудителей серии ВТ (генераторы постоянного тока) и серии ВГТ (индукторный генератор с выпрямительным устройством)